海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析.pdf

建 虢电乞。 _Il B Ul L G 2口 1口 年 第 1 1期I 稳l 海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析 廖强叶娣吴红磊王 志梅 ( 海洋石油工程 ( 青 岛)有 限公 司，山东省青岛市2 6 6 5 2 0 ) De s i g n，Es t a b l i s h me n t a n d An a l y s i s o f t h e Te mp o r a r y Po we r S y s t e m o n Oc e a n Pl a t f o r m L i a o Qi a n g Ye D i Wu H o n g l e i Wa n g Z h i me i( O f f s h o r e O i l E n g i n e e r i n g( Q i n g d a o )C o ，L t d ， Q i n g d a o 2 6 6 5 2 0 ，S h a n d o n g P r o v i n c e ，C h i n a ) Ab s t r a c t T a k i n g t h e p o we r s y s t e m o f a n o v e r s e a s p r o j e c t I n d o n e s i a B WA B l o c k s f o r e x a m p l e ，t h e p a p e r b r i e fl y i n t r o d u c e s t h e c o mp o s i t i o n o f t h e o c e a n p l a t f o r m p o we r s y s t e m a n d t h e s e l e c t i o n o f t h e p o we r s y s t e m o f t h e p l a t f o r m ，f o c u s e s o n t h e d e s i g n a n d e s t a b l i s h me n t f o r t h e d e b u g g i n g o f a 4 8 0 V 6 0 Hz t e mp o r a r y p o we r s y s t e m o f BW A p l a t f o r mDu r i n g c o n c e p t u a l d e s i g n，t h e i mp a c t o f t h e d e s i g n me r i t s o n t h e p r o g r e s s a n d t h e c o s t c o n t r o l a r e f u l l y c o n s i d e r e d， a n d t h e t e c hn i c a l s a f e t y a n d f e a s i b i l i t y o f t h i s t e mp o r a r y p o we r s y s t e m a r e a n a l y z e d Ke y wo r ds Oc e a n p l a t f o r m De b u g g i n g p l a n Te mp o r a r y p o we r s y s t e m P o we r s y s t e m o f t h e p l a t f o r m 摘 要 以海外项 目印尼 B WA组 块的 电力 系统 为例 简要介绍海洋平台电力 系统的组成和 平台电制 的选择 重点论述 B WA平 台调 试 4 8 0 V、6 0 Hz临时 电力 系统的设计与组建 在方案设计时充分 考虑设计 的优 劣对工程进度、成本控制的影响 ，并对 此临时电 力 系统的技术安全性和可行性进行 分析 关 键词 海 洋平 台 调 试 方案 临 时 电力 系统 平 台电制 1 印尼 B WA海洋平台电力 系统概况 印尼 B WA海洋平 台电力 系统 ，其 电源装 置主要 包 括 位于 下层 甲板 的两 台 8 0 0 k W 主 发 电机 和一 台 6 0 0 k W 应 急发 电机 以及 3台 4 8 0 2 0 8 V变 压器 ： 配 电装 置主要包括位 于应急 间的两 台容 量为 3 0 k V A 的不 间断 电源装置( U P S ) 、低压配 电盘 ，以及 照明 、 电伴热小功率配电盘 2 海洋平台调试方案的设计 2 1 海洋平台临时 电源的确定 B WA平 台采 用 4 8 0 V、6 0 Hz 、三 相三线制 、中 42 一 1 9 N o 性点通过 高 电阻接地 的系统 即 I T系统 国内平 台 一 般采用 3 8 0 V、5 0 H z 、三相三线制 、中性点不接地 的 l T系统 而陆地上采用 T N S系统 。所 以在 3 8 0V、 5 0Hz电制 的平 台调试时可 以直接取 岸 电经简单处 理后供电 。但 B WA平 台设备调 试时 平台 电制与陆 地电制不符 必须另取电源 B WA平 台上带有 3台 4 8 0 V6 0 Hz发 电机 可 以考虑采用其 中一台平台发 电机作为调试电源 但考 虑到海上 机械 、仪表 、工艺 等专业 调试 时的 长期供 电 及 在平台建造初期 ，平 台施工交叉作业 很普遍 ， 在甲板上架设 油箱并启动平 台上的发电机是非常危险 的 另从成本上考虑 。平台发电机容量大 作为调试 电源资源浪费严重 。同时 如果 开启平 台发 电机 ，不 但要派专人看守维护 还可能在一定程度上影响现场 施工 ，降低现场工作效率 从 而影 响工作进度 。所以 考虑租 用一 台 4 8 0 V、6 0 Hz的临 时发 电机 为平 台调 试供电 临时供 电系统见图 1 2 2陆地临时电力系统的方案设计 2 2 1 临时发电机的选择 考虑到平 台海上 调试的可移植性和 印尼 B WA平 台的调试用 电根据 平 台电制( 额定 电压 4 8 0 V、频 率 6 0Hz 、三相 三线 、中性点通过 高电阻接地 )并充 分考虑 负荷裕 量后 选用 4 8 0 V、6 0 Hz 、6 0 0 k W 三相 三线 、中性点不接地 的发电机 。 发电机 的输 出功率选择要恰 当。容量太大 会造 成资源的浪费 、运行成本 的增加 ；但容量小了 ，大功 率电动机启动时 易引起 过载保护 。造成跳闸停 电事 故 又会降低临时供电系统的可靠性 。根据 I E C标准 ， 发 电机 的负荷 率不得高 于 8 5。经计算 ，调试期 间 B WA的负荷 总量 为 5 8 0 k W 陆地调试时平台的设备 不可能全部 同时调试 动态 负荷率选 取 8 0 ，平 台 负荷计 算功率约 4 6 4k W发 电机负荷率为 7 7 3 3 ， 埘 一 二 I 鐾一一 A C B- 2 02 1段母线4 8 0v 一，l 、 段 母线4 8 0 v c 。 I J 备用 备用 调 试 电 源 由 临时租用发电机供给 ： 2 2 wA平 台临时电缆 的选择0 VH ,3 ， ，6 0 H z I I Ir 、 一 临时 租 用 发 电机 由调试方案可知需要一路从临时发 电 I ， 6 0 0 k W ， 4 8 0 V ， 3 书 ，3 W ，6 0 Hz 几到应 急 配 电盘的 临 时配 电电缆 平 台为 8 0V电源 最 大调试 功率 3 0 0k W故选用 一线 一皇 一 枷 删 z 见 格为 0 6 1 0 k V一3 9 5 mm2 的电缆 2根 I 应急 母线 丫 Y 摹根 的允 许 载 流 量 193 A共 386A BWA平 的 临 时 配 电 电 缆 每 根 长 约 55 m 考 虑 到 _己电 的 经 济 性 、方 便 性 和 安 全 性 电 缆 放 全距 离 。 2 2 3 B WA平 台临时配电盘 的选择 考 虑 到应 急 配 电盘 内的 断路 器 AC B一 3 0 2 具有 短路保 护 、欠压保护 、过流保护 和 逆功率保护等 功能 ，开关容量 又满足调试供 电要求 故把 临时发 电机 的出线 直接接 至应 急盘 将断 路器 A C B一3 0 2作为 B WA平 台临时电力系统进线总开关 3 临时电力系统分析 31 临时电力 系统的技术安全性分析 海上平台设备调试对供 电的可靠性要求较 高 为 了保证可靠供 电，在发电机 、变压器 、主要用 电设备 上都要设置一些相应的继电保 护装置 以保证临时 电 力系统 的正 常运行 。B WA平 台采用三相 三线制 中性 点通过高阻抗接地 的 I T系统 通 过检测接地 电阻上 的零 序电流实现接地保护。在 临时 电力系统 中是将 原来 中性点通过阻抗接地的发 电机更换为 中性点不接 地 的发电机 ，组成中性点不接地的 I T系统 在临时电力系统 中当接触到带 电部分 时由于不 电动机负荷 U P S照明 、电伴热导航 系统备用 备用 未来供给 小功率分配电盘充电器 B WK平台 图 1 临时供 电系统 图 F i g 1 S y s t e m d i a g r a m o f t e mp or a r y p o we r 能形成导 电通路 在人 体中不会产生 电流 当系统绝 缘 降低 ，或单相对地短路时 接地相对地 电压为 0 V、 未接地相对接地相为 2 8 0 V、未接地相 间为 4 8 0 V 此 时 系统仍然能够运行 这时如果人触及到未接地相带 电部分时 ，能够形成导 电通道 发生触 电危 险 因此 临 时电力 系统设 置有绝 缘检 测仪 监视 系统绝 缘情 况 ，当发生 系统绝缘降低时 应立 即查找排除 防止 接地故障的发生 临时 电力 系统之所 以不采用 T T系统是 因为在 中 性点接地系统中 人 站在 甲板上和电源中性点是连在 一 起 的，如果不小心触及到带 电部分 ，电源 、中性点 和人体 就形成 了一个 导电通路 造成触 电事故 3 2 临时电力系统的经济性分析 从 短期角度考虑 临时发电机 的租借减少 了项 目 成本。但 随着海外项 目的增 多 国内外项 目电制不一 海洋平台 临时 电力系统的设计、组建 与分析 ( 廖强 叶娣 4 3 墨 墨 一 圭 壹 J 6 0 3 建 虢电乞。 III-_l_一I_ 露u D G Z口 1口 年 第1 1期l 鬟 嚣I l 的供 电矛盾 日益突出 长期依赖租用 的发 电机必然会 导致成本提高 如果能拥有一 台多制式 的调试用发 电 机组 从 长远角度来看必会降低成本 由临 时发 电机 而产生的临时电缆在一定程度上增加 了成本 但此 电 缆可采用其 他项 目的剩余材料 如 B WA的临时电缆 就是采用其他项 目的利库 电缆 笔者通 过计算论证 合理 利用应 急配 电盘作 为临时 电力系 统 配电盘 降 低 了临时电力 系统 的购置成本 此方案在经济上 是可 行的。 3 3 临 时电力系统移植到海上调试 的可行性分析 临时电力系统移植 到海上调试 在系统设计 时应 给予充分考虑 因为海上调试初期 平 台的柴油 系统 和电力系统都不完善 必须依靠临时发电机供 电 如 果 临时发 电机出现问题则会影响工程进度 相应 的项 目成本也会大大增加 所 以海上调试的可行性显得尤 为重要 。 首先从安全上考虑 临时发电机的安放位置必须 安全可靠 甲板上层需要有足够的放置空 间 发 电机 内置于集装箱内 只要 固定牢靠 天气状况是不会影 响发电机正常运行 的：其次发电机的油源补给 无论 是柴油还是机 油都可 以从补给船 上获得 如果遇到天 气恶劣 。补给船无法靠近 可在恶劣天气来临之前把 柴油打到平 台的柴油罐 内架设 临时管线保证发电机 用油 ：最为 关键 的是要充 分计算 平 台调试期 间 的负 荷 ：至 于接地保护 则可直接把接地线焊到甲板上实 现等电位联结 由此可以基本确定此临时电力 系统移 植 到海上是可行 的 4 总 结 对于海洋固定平 台无论是前期 陆地建造 的单机 调试还是后期出海的系统联合调试 其调试配 电方案 的制定需要方案编 制者综合考虑各方面的因素 ：技术 安全性 、可行性 和经济性 权衡利弊后制定 出合理 的 设备调试 配电方案 印尼 B WA平 台为笔者 公司重点 海外项 目平 台电制和施工环境和国内以往项 目有所 不 同希望对大家有所借鉴 品牌树形象实力铸辉煌 一 雷士 电工与广州 运会场馆的缘分 2 0 1 0年广州亚运 会提出 了 “ 激情盛会 和谐亚洲”的 口号 要求 以一流的组织 、一流 的设施 、一流 的环境 、一 流 的服务 把本届亚运 会办 成具有 中国特色 、广东 风格 、 广 州风采 的体育文化盛会 因此对供应 商也提 出了极 高的 品质 要求和技术要求 在广东运 营中心广州亚运会大 项 目 组 和雷 十电工 工程渠道部 的共 同努 力下 雷士 电工 在广州 亚运会场馆 投标项 目上获得成功 雷士 电工产品进驻 了主 媒体 中心 、篮球 馆 、足球馆 、马术馆 、卡巴迪 、棒球 、垒 球 、曲棍球 、藤球馆、射击场等 十多个场馆 。 作为本土 的电工 优秀企业 ，无论从研 发能力 、制造 能 力 还是承接 大工程的能力而言 ，雷士 电工都具有突 出的 领先优势 在研发方面 雷士 电工拥 有一支高水 平的专业研发 队 伍 和与 国际接轨 的研发体系 并与 国内多家高等院 校 、研 究机构合作 。共 同拓 展电气应用领域 。雷 士电工拥有 电子 研发 和机械研发 两个研发机构 拥有数名 电工行业技术专 家 几十名工业设 计师 、电气工程 师、结 构工程师 。他们 互 相启发 协 同合作 秉承“ 务 实 、严谨 、创新 、卓 越” 4 4 _ I N o x 一 1 一 f_ 1 1 【 1 4 2 0 1 o一0 3 0 2来稿 2 O l O一1 02 9修回 的研发理念 向市 场推出了几十个 系列上千种客户满 意的 产品 获得 了数 十项国家专利 同时雷 士电工技术专 家参 与了多个 电气行业 国家标准 、行业标 准的制定 。为保持 产 品技术研发上 的领 先优 势 雷士 电工不 断加大研发投入力 度 建 立 了先 进 的研 发 和 国 家标 准 的 实 验室 平 台 在制造方 面 雷 士 电工 重庆 万州基 地 以 “ 产品 丰富 、 品类齐全 、规模庞 大”的制造体系 被称 为 “ 行业 内西部 最大 的 自主化制 造基地 ” 万州基地 设有 现代化 的五金 车 间 、注塑车 间 、装 配车问 、模具车 间，以及按照 国家标 准 建立 的大型实验 室 雷 士电工 的制造实 力呈跨 越式增 长 ， 开关插座达到 了年产能 上亿套 随着雷士 电 工新产 品不 断 上市 雷士电工万州基地 自主化产品 品类 随之丰 富，现在 雷士电工已经推出 了 V 3 、K 3 、K 1 、E 9 、E 8 、E 5 、A 5等数 十个 系列产品 雷士 电工重庆万州制造基 地不仅游刃有余 地完成这些系列产 品的加工制造 而且确保 不使用一个不 良品 不 流 出一 个 不 良品 惠州雷士光电科技有限公司 冯轩供稿